Question

【題目】甲、乙兩位同學(xué)利用圖（a）位移傳感器及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼拉力F的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖（b）所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪。回答下列問(wèn)題：

（1）由圖(b)可知，a-F圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可采取的措施是_____________________。

（2）若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力作為小車受到的合外力，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是_____________________。

（3）實(shí)驗(yàn)中甲、乙兩同學(xué)用的小車（含發(fā)射器）的質(zhì)量分別為、，甲、乙兩同學(xué)用的小車受到的阻力分別為、，由圖可知， ____， ________。(選填“大于小于或等于)

Answer 1

【答案】 調(diào)節(jié)軌道的傾斜角度以平衡摩擦力 鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 小于 小于

【解析】（1）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒(méi)過(guò)原點(diǎn)，當(dāng)時(shí)， ，即，也就是說(shuō)當(dāng)繩子上拉力不為0時(shí)，小車的加速度為0，所以可能的原因是存在摩擦力；若利用本實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證“小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是：調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力，即使得繩子上拉力等于小車的合力。

（2）根據(jù)牛頓第二定律得：
對(duì)m：
對(duì)M：
解得：
可知鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，繩子的拉力等于鉤碼的重力，所以鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。

（3）根據(jù)牛頓第二定律有，即，圖線的斜率表示質(zhì)量倒數(shù)，所以＜，，圖線在橫軸的截距表示阻力，有＜。